Novice - Navodila za Hoffmanovo peč za izdelavo opeke

I. Uvod:

Hoffmannovo peč (na Kitajskem znano tudi kot »krožna peč«) je leta 1858 izumil Nemec Friedrich Hoffmann. Preden je bila Hoffmanova peč uvedena na Kitajsko, so glinene opeke žgali v zemeljskih pečeh, ki so lahko delovale le občasno. Te peči, oblikovane kot jurte ali parjene žemljice, so se običajno imenovale »peči za parjene žemljice«. Na dnu peči je bil zgrajen kurišče; pri žganju opek so vanj zlagali posušene opeke, po žganju pa so ogenj ugasnili zaradi izolacije in hlajenja, preden so odprli vrata peči, da bi vzeli ven dokončane opeke. Žganje ene serije opek v eni peči je trajalo 8–9 dni. Zaradi nizke proizvodnje je bilo več peči za parjene žemljice zaporedno povezanih z medsebojno povezanimi dimniki – po žganju ene peči se je lahko odprl dimnik sosednje peči, da se je začelo žganje. Ta vrsta peči se je na Kitajskem imenovala »zmajeva peč«. Čeprav je zmajeva peč povečala proizvodnjo, še vedno ni mogla doseči neprekinjene proizvodnje in je imela težke delovne pogoje. Šele ko je bila na Kitajskem uvedena Hoffmanova peč, je bil problem neprekinjenega žganja glinenih opek rešen in delovno okolje za žganje opeke se je relativno izboljšalo.

Hoffmanova peč je pravokotne oblike, z glavnim zračnim kanalom in loputami na sredini; položaj premikajočega se ognja se prilagaja z upravljanjem loput. Notranji del je sestavljen iz krožnih med seboj povezanih komor peči, na zunanji steni pa se odpira več vrat peči za lažje nalaganje in razkladanje opek. Zunanja stena je dvoslojna, vmes pa je napolnjena z izolacijskim materialom. Pri pripravi na žganje opek se posušene opeke zložijo v prehode peči in zgradijo se vžigalne jame. Vžig se izvede z vnetljivimi materiali; po stabilnem vžigu se lopute upravljajo za usmerjanje gibanja ognja. Opeke, zložene v prehodih peči, se žgejo v končne izdelke pri temperaturi 800–1000 °C. Za zagotovitev neprekinjenega žganja z eno fronto plamena so potrebna 2–3 vrata za območje zlaganja opek, 3–4 vrata za območje predgrevanja, 3–4 vrata za območje visokotemperaturnega žganja, 2–3 vrata za izolacijsko območje in 2–3 vrata za območje hlajenja in razkladanja opek. Zato Hoffmanova peč z enim plamenskim frontom zahteva vsaj 18 vrat, peč z dvema plamenskima frontama pa 36 ali več vrat. Za izboljšanje delovnega okolja in preprečevanje izpostavljenosti delavcev previsokim temperaturam zaradi obdelanih opek se običajno doda še nekaj vrat, zato se Hoffmanova peč z enim plamenskim frontom pogosto zgradi z 22–24 vrati. Vsaka vrata so dolga približno 7 metrov, skupna dolžina pa približno 70–80 metrov. Neto notranja širina peči je lahko 3 metre, 3,3 metra, 3,6 metra ali 3,8 metra (standardne opeke so dolge 240 mm ali 250 mm), zato se spremembe širine peči izračunajo s povečanjem dolžine ene opeke. Različne notranje širine povzročijo različno število zloženih opek in s tem nekoliko drugačno proizvodnjo. Hoffmanova peč z enim plamenskim frontom lahko letno proizvede približno 18–30 milijonov standardnih opek (240 x 115 x 53 mm).

II. Struktura:

Hoffmanova peč je sestavljena iz naslednjih komponent glede na njihove funkcije: temelj peči, dimnik na dnu peči, sistem zračnih kanalov, sistem zgorevanja, krmiljenje loput, zaprto telo peči, izolacija peči in opazovalne/spremljevalne naprave. Vsaka komora peči je hkrati neodvisna enota in del celotne peči. Ko se položaj ognja premika, se njihove vloge v peči spreminjajo (območje predgrevanja, območje sintranja, območje izolacije, območje hlajenja, območje razkladanja opeke, območje zlaganja opeke). Vsaka komora peči ima svoj dimnik, zračni kanal, loputo ter opazovalne odprtine (odprtine za dovajanje premoga) in vrata peči na vrhu.

Načelo delovanja:
Ko so opeke zložene v komoro peči, je treba posamezne komore zatesniti s papirnatimi pregradami. Ko se mora položaj ognja premakniti, se odpre loputa te komore, da se v notranjosti ustvari negativni tlak, ki potegne plamen v komoro in zažge papirnato pregrado. V posebnih primerih se lahko uporabi ognjeni kavelj, da se papirnato pregrado prejšnje komore pretrga. Vsakič, ko se položaj ognja premakne v novo komoro, naslednje komore zaporedoma vstopijo v naslednjo fazo. Običajno, ko se loputa pravkar odpre, komora vstopi v fazo predgrevanja in dvigovanja temperature; komore 2-3 vrata stran vstopijo v fazo visokotemperaturnega žganja; komore 3-4 vrata stran vstopijo v fazo izolacije in hlajenja in tako naprej. Vsaka komora nenehno spreminja svojo vlogo in tvori neprekinjeno ciklično proizvodnjo s premikajočo se fronto plamena. Na hitrost gibanja plamena vplivajo zračni tlak, količina zraka in kalorična vrednost goriva. Poleg tega se razlikuje glede na surovine za opeko (4-6 metrov na uro za skrilavce, 3-5 metrov na uro za glinene opeke). Zato je mogoče hitrost in moč žganja prilagoditi z nadzorom tlaka in količine zraka prek loput ter prilagajanjem dovoda goriva. Vsebnost vlage v opeki neposredno vpliva tudi na hitrost gibanja plamena: 1-odstotno zmanjšanje vsebnosti vlage lahko poveča hitrost za približno 10 minut. Tesnilna in izolacijska zmogljivost peči neposredno vplivata na porabo goriva in končno proizvodnjo opeke.

Zasnova peči:
Najprej glede na zahtevano moč določite neto notranjo širino peči. Različne notranje širine zahtevajo različne količine zraka. Glede na potreben zračni tlak in količino določite specifikacije in velikosti dovodov zraka, dimnikov, loput, zračnih cevi in glavnih zračnih kanalov peči ter izračunajte skupno širino peči. Nato določite gorivo za kurjenje opeke – različna goriva zahtevajo različne načine zgorevanja. Za zemeljski plin je treba vnaprej rezervirati položaje gorilnikov; za težko kurilno olje (ki se uporablja po segrevanju) je treba rezervirati položaje šob. Tudi za premog in les (žagovina, riževe luščine, arašidove lupine in drugi gorljivi materiali s kurilno vrednostjo) se metode razlikujejo: premog se zdrobi, zato so lahko odprtine za dovajanje premoga manjše; za lažje dovajanje lesa morajo biti odprtine ustrezno večje. Po načrtovanju na podlagi podatkov posamezne komponente peči izdelajte konstrukcijske risbe peči.

III. Gradbeni postopek:

Izberite lokacijo na podlagi načrtov. Za zmanjšanje stroškov izberite lokacijo z obilico surovin in priročnim prevozom za dokončane opeke. Celotna opekarna mora biti osredotočena okoli peči. Po določitvi položaja peči izvedite obdelavo temeljev:
① Geološki pregled: Ugotovite globino plasti podtalnice in nosilnost tal (zahteva se ≥150 kPa). Za mehke temelje uporabite nadomestne metode (gramozni temelji, pilotni temelji ali zbita apneno-zemljina v razmerju 3:7).
② Po obdelavi temeljev najprej zgradite dimnik peči in uporabite ukrepe za vodotesnost in zaščito pred vlago: nanesite 20 mm debelo plast vodotesnega malte in nato izvedite vodotesnost.
③ Temelj peči je armiranobetonska plošča z jeklenimi palicami φ14, povezanimi v dvosmerni mreži 200 mm. Širina je v skladu z zahtevami projektiranja, debelina pa je približno 0,3–0,5 metra.
④ Dilatacijski stiki: Na vsakih 4–5 komor namestite en dilatacijski stik (širine 30 mm), ki ga za vodotesnost zapolnite z asfaltirano konopljo.

Konstrukcija ohišja peči:
① Materialna priprava: Po zaključku temeljev izravnajte spletno mesto in pripravite materiale. Materiali za peči: Dva konca peči Hoffman sta polkrožni; Na ovinkih se uporabljajo posebna oblika opeke (trapezoidne opeke, opečne opeke). Če je telo notranjega peči zgrajeno z ognjišči, je potrebna ogenj, zlasti za ločne opeke (T38, T39, običajno imenovano "opečne opeke"), ki se uporabljajo na zračnih vhodnih in ločnih vrhovih. Pripravite opaž za lok vnaprej.
② Izris: Na obdelanem temelju najprej označite središčno črto peči, nato pa določite in označite robove sten peči in položaje vrat peči glede na položaje podzemnega dimnika in dovoda zraka. Označite šest ravnih črt za telo peči in ločne črte za končne ovinke glede na neto notranjo širino.
③ Zidanje: Najprej zgradite dimnike in dovode zraka, nato položite spodnje opeke (zahtevajo zidanje z zamaknjenimi fugami s polno malto, brez neprekinjenih fug, da zagotovite tesnjenje in preprečite uhajanje zraka). Zaporedje je: zgradite ravne stene vzdolž označenih temeljnih linij, ki prehajajo v ovinke, ki so zgrajene s trapezoidnimi opekami (dovoljeno odstopanje ≤ 3 mm). V skladu z zahtevami projektiranja zgradite povezovalne podporne stene med notranjo in zunanjo steno peči in jih napolnite z izolacijskimi materiali. Ko so ravne stene zgrajene do določene višine, položite kotne opeke (60°-75°), da začnete graditi vrh oboka. Postavite opaž oboka (dovoljeno odstopanje loka ≤ 3 mm) in simetrično zgradite vrh oboka od obeh strani proti sredini. Za vrh oboka uporabite ločne opeke (T38, T39); če uporabljate navadne opeke, zagotovite tesen stik z opažem. Pri gradnji zadnjih 3-6 opek vsakega obroča uporabite klinaste zaklepne opeke (razlika v debelini 10-15 mm) in jih zategnite z gumijastim kladivom. Rezervna opazovalna okna in okna za dovajanje premoga na vrhu oboka so v skladu z zahtevami projektiranja.

IV. Nadzor kakovosti:

a. Navpičnost: Preverite z lasersko vodno tehtnico ali svinčnico; dovoljeno odstopanje ≤ 5 mm/m.
b. Ravnost: Preverite z 2-metrskim ravnilom; dovoljena neravnina ≤ 3 mm.
c. Tesnjenje: Po končanem zidanju peči izvedite preizkus negativnega tlaka (-50 Pa); stopnja puščanja ≤ 0,5 m³/h·m².

Čas objave: 05.08.2025